科学模拟揭示木卫二物质输送新机制：生命要素如何穿透厚重冰壳抵达深海

2026年初发布的一项科学研究提出了一套创新的理论模型，旨在揭示木卫二（欧罗巴）这一冰冷卫星表面生命必需化学物质如何穿透冰层，进入其全球性的地下海洋。来自华盛顿州立大学与弗吉尼亚理工大学的研究团队提出了一种独特的地质过程假设。该假设成功解释了在缺乏阳光进行光合作用的情况下，生命所需的关键成分如何通过垂直运输机制克服厚重冰壳的阻碍，为深海生态提供能量支持。

这一机制的核心逻辑源于对地球地壳剥离过程的模拟研究。科学家们推测，木卫二的冰壳并非均质结构，其中富含盐分的冰块比周围的纯冰密度更高且机械强度更弱。这些沉重的盐渍冰团可能会从表面脱落，并在重力作用下缓慢穿透冰质地幔，最终抵达液态水边界。这一过程有效地将木卫二表面在木星强辐射下产生的氧化剂输送到海洋深处，为潜在的生命代谢提供了化学动力。

根据模拟实验的数据显示，在冰壳结构较为脆弱的特定条件下，这种下沉过程可能在约30,000年这一相对较短的地质时间内完成；而在更为保守的预测模型中，该过程则可能持续100万至1000万年不等。该研究的第一作者是弗吉尼亚理工大学的博士后研究员奥斯汀·格林（Austin Green），共同作者为华盛顿州立大学地球物理学副教授凯瑟琳·库珀（Catherine Cooper）。基于地球物理类比的这一发现，极大地提升了木卫二地下海洋存在地外生命的可能性，据估计，该海洋的总水量是地球所有海洋总和的两倍。

随着美国国家航空航天局（NASA）“欧罗巴快船”（Europa Clipper）任务的推进，这一理论发现显得尤为关键。该探测器已于2024年10月14日成功发射，并于2025年3月1日完成了火星引力助推，预计将于2030年4月抵达木星系统，届时将对冰壳结构进行深度探测。尽管2022年9月29日“朱诺号”探测器的飞越数据确认了木卫二的地质活跃性，但当时观察到的多为水平运动。而格林和库珀提出的盐分下沉机制并不依赖于此前发现的微小孔隙，它为化学物质的补给提供了一条更可靠、更大规模的路径，即便在冰壳极厚的情况下依然有效。